Articles

ontwikkeling, structuur en functie van een nieuw ademhalingsorgaan, het Long-air sac system of birds: to go where no other vertebrate has gone

onder de luchtademende vertebraten, is het avian respiratory apparatus, het Long-air sac system, het meest structureel complex en functioneel efficiënt. Na ingewikkelde morfogenese worden uitgebreide pulmonale vasculaire en luchtwegarchitecturen (bronchiale) gevormd. De cross-current, countercurrent en multicapillaire seriële arterialisatiesystemen vertegenwoordigen uitstekende operationele ontwerpen. De regeling tussen de lucht-en bloedleidingen maakt het mogelijk de ademhalingsmedia optimaal in adequate maatregelen en snelheden te transporteren en aan elkaar te worden blootgesteld over een uitgestrekt ademhalingsoppervlak terwijl ze door een extreem dunne bloedgasbarrière worden gescheiden. Als gevolg daarvan is de diffuserende capaciteit (geleiding) van de vogellong voor zuurstof opmerkelijk efficiënt. De belangrijkste adaptieve verfijningen zijn: (1) de stijfheid van de longen, waardoor intense onderverdeling van de uitwisseling van het weefsel (parenchym) leidt tot de vorming van zeer kleine terminal van de luchtwegen eenheden en bijgevolg een grote luchtwegen oppervlak; (2) een dunne bloed-gas barrière ingeschakeld door opsluiting van de pneumocytes (vooral de type II cellen) en het bindweefsel elementen aan de atria en infundibulae, d.w.z. de afstand van de luchtwegen oppervlak van de lucht haarvaten; (3) fysieke scheiding (ontkoppeling) van de long (de gaswisselaar) van de luchtzakjes (de mechanische ventilatoren), waardoor continue en unidirectionele ventilatie van de long mogelijk is. Deze eigenschappen hebben onder andere een ongelooflijk efficiënte gaswisselaar gecreëerd die de zeer aerobe levensstijl en grote metabolische capaciteiten van vogels ondersteunt. Interessant is dat ondanks opmerkelijke morfologische heterogeniteit in de gaswisselaars van levende gewervelde dieren op rijpheid, de processen betrokken bij hun vorming en ontwikkeling zijn zeer vergelijkbaar. Transformatie van het ene longtype naar het andere is duidelijk denkbaar, vooral bij lagere niveaus van specialisatie. Het crocodiliaanse (reptielachtige) multicamerale longtype vertegenwoordigt een Bauplan waaruit de ademhalingsorganen van nonavische theropode dinosaurussen en het Long-luchtzaksysteem van vogels lijken te zijn geëvolueerd. Echter, veel fundamentele aspecten van de evolutie, ontwikkeling, en zelfs de structuur en functie van de vogel respiratoire systeem nog steeds onzeker.

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *